基于自激振动减阻原理的马铃薯培土器设计与试验

针对云南省丘陵山地地形粘重土壤条件下机具培土阻力大的问题,基于自激振动减阻原理设计了新型的马铃薯中耕培土器.进行了培土曲面的设计和弹簧选型,并利用有限元分析软件对铲柄强度进行校核,结果符合强度设计要求.土槽对照试验结果表明:耕深不变时,随着前进速度的增加,两种类型的培土器牵引阻力都逐渐增大;在各速度情况下,自激振动式培...     

液体沿固体壁面滑移减阻机理分析

根据固液两相间的相互作用,提出了液本沿固体表面滑移的机理。当液体沿固体表面的流速超过临界速度时,出现滑移,学样能实现减阻;否则液体与固体边界同速。固液间的粘附功越小,并且液体的粘度越大时,临界流速越小,越易实现滑移减阻,并为滑移减阻提出了具体建议。     

基于LABVIEW的振动深松机试验设计与分析

为了提高深松机作业过程中土壤疏松效果,降低机具的工作阻力,选用1SZ型振动式深松机,在土槽试验平台中进行了相应的振动减阻机理试验研究。首先设计了基于LABVIEW的软件测试系统,选取了扭矩、拉力、角度传感器等传感器及NI主机,基于五杆测力原理,构建了测试硬件系统,并选取机具的前进速度V0、振幅a=R s i nε和振动角β这3个主要因素进行三元二次回归正交旋转组合试验。试验表明:振动角对试验结果影响最大;得出的回归方程表明:当机具前进速度0.75m/s、振动幅值为7.5mm、振动角度为-15°时,试验指标机具工作阻力达到最小值3.975k N。     

孔式气幕减阻装置结构参数的试验研究

提出了检验滑板-土壤间气幕减阻效果的技术指标,并就孔式减阻装置的主要参数对减阻节能效果的影响进行了模型试验,通过分析得到了滑板结构参数的优化组合。在此基础上对机耕船船体进行田间试验,证实了该优化组合的减阻效果是显著的。     

振动深松机的设计与试验

土壤环境是农业发展的重要基础条件，是一种宝贵的不可再生资源。长期以来，由于农业机械的反复碾压和土壤过度开发，导致土壤紧实，破坏土壤耕层，影响作物的生长与产量提升。深松是指利用深松机械疏松土壤、改善紧实度，是提高土壤蓄水保墒能力的有效方式。传统深松机存在作业阻力大和工作效率低等问题。因此，设计一种振动深松机，基于振动深松机减阻机理提出整体设计方案，并对关键部件进行设计与选型，最后通过田间试验验证振动深松机对土壤环境的改善作用。     

主动润滑减阻曲面深松铲设计与试验

针对深松作业阻力大、牵引能耗高、作业效率低等问题，提出了一种针对低含水率、高紧实度耕作土壤的曲面深松铲主动润滑减阻和土壤改良复合作业方案。首先，在三维扫描获得曲面深松铲三维模型的基础上，通过离散元法分析了曲面深松铲作业过程中深松铲与土壤颗粒间的互作特性，确定了铲体最大摩擦接触面作为主动润滑减阻面；其次，提出了主动液体润滑减阻思路，并借鉴蚯蚓体液分布构形与体表织构，分别在铲面和铲尖的最大摩擦接触面上，设计了沟槽形式的表面构型与节流孔等润滑面结构以及润滑介质泵送系统，形成了主动润滑减阻曲面深松铲；最后，以作业速度、润滑液流量为试验因素，以水平方向作业阻力为主要指标，在两种土壤条件下进行了大田试验。试验结果表明：在褐土地作业环境下，当作业速度为3km/h、润滑液流量为12L/min时，减阻率可达13.48%；在盐碱地作业环境下，当作业速度为1.87km/h、润滑液流量为12L/min时，减阻率可达19.87%；初步证明主动润滑减阻作业模式在低含水率、高紧实度土壤中具有较好减阻效果。     

仿生学在农业机械中的应用

东北黑土是具有强烈胀缩和扰动特性的黏质土壤，具有土壤黏附性强、耕作阻力大、摩擦力大等特点，在农业机械化的推广过程中，是制约其发展的重要因素。工程仿生学从工程需求出发，学习、模拟生物，将生物特性融入于工程科学中。对仿生学应用在农业机械的防粘减阻、耐磨性和切割性等方面进行了叙述，对解决农业机械改良提供了新思路。     

“彗星式通孔”减阻犁的试验研究

在分析犁耕阻力形成的基础上,提出改善摩擦面摩擦条件的设想。通过在铧式犁的犁胸和犁铧上设计“彗星式通孔”,使犁耕过程中犁面与土垡的接触界面形成气液相介质层,改变土壤与金属的摩擦性能,减小摩擦系数,从而达到减摩减阻的目的。田间试验表明:设计有“彗星式通孔”的犁在水耕时可减小犁耕比阻8％～12％,旱耕时犁耕比阻也可减小2.5％～3.5％左右。